第八章 核酸的酶促降解与苷酸代谢.ppt

1、第八章 核酸的酶促降解 和核苷酸代谢,核酸的酶促降解 核苷酸的分解代谢 核苷酸的生物合成,第一节 核酸的酶促降解,一、核酸外切酶,二、核酸内切酶 三、限制性内切酶,核酸酶 核糖核酸酶 脱氧核糖核酸酶,一、外切核酸酶,牛脾磷酸二酯酶 （5端外切，得3核苷酸）,蛇毒磷酸二酯酶 （3端外切得5核苷酸）,二、内切核酸酶,G,A,5,OH,Py,Pu,Py,Py,1,G,A,C,U,3,b,Pu ：嘌呤 Py：嘧啶,a,三 、限制性内切酶,原核生物中存在着一类能识别外源DNA双螺旋中4-8个碱基对所组成的特异的回文序列，并在此序列的某位点水解DNA，这类酶称为限制性内切酶（ristriction end

2、onuclease）。,限制性内切酶的命名和意义,例：Eco R I，这是从大肠杆菌（Ecoli）R菌株中分离出的一种限制性内切酶,限制性内切酶是分析染色体结构、制作DNA限制图谱、进行DNA序列测定和基因分离、基因体外重组等研究中不可缺少的工具，是一把天赐的神刀，用来解剖纤细的DNA分子。,第二节 核苷酸的分解代谢,一、核苷酸的分解代谢二、嘌呤的分解代谢三、嘧啶的分解代谢,一、核苷酸的分解代谢,核苷酸,核苷,碱基,1-磷酸核糖,核苷酶,碱基, 核糖,二、嘌呤的分解,人、灵长类、鸟类、爬行类等-尿酸,NH3CO2,尿酸,尿囊素,尿囊酸,其他哺乳动物-尿囊素,硬骨鱼类-尿囊酸,两栖类-尿素、乙醛

3、酸,植物-尿囊酸,最终产物 人、灵长类、鸟类、爬行类等-尿酸 其他哺乳动物-尿囊素 硬骨鱼类-尿囊酸 两栖类-尿素、乙醛酸 植物-尿囊酸,二 嘧啶的分解,第三节 核苷酸的合成代谢,核苷酸合成的2条途径： 1、从头合成途径： 利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位、二氧化碳等简单化合物为原料，经一系列酶促反应合成核苷酸的过程。主要的合成途径。,2、补救合成途径（自学）： 利用体内游离的碱基或核苷，经过简单反应过程合成核苷酸。次要合成途径。,一、嘌呤核苷酸的合成： （一）嘌呤核苷酸的从头合成途径 1.嘌呤环各组成成分的来源,2. 过程：两个阶段 第一阶段：次黄嘌呤核苷酸(IMP)的合成 第二阶段：腺嘌呤核

4、苷酸(AMP)与鸟嘌呤 核苷酸(GMP)的生成,嘌呤核苷酸的从头合成,5-磷酸核糖+ATP PRPP+AMP IMP PRPP：5-磷酸核糖-1-焦磷酸,PRPP合成酶,天冬氨酸 甘氨酸 谷氨酰胺 一碳单位CO2,次黄嘌呤核苷酸(IMP)的合成,AMP与GMP的生成,IMP,腺苷酸代琥珀酸,黄嘌呤核苷酸（XMP）,Asp,NADH+H+,NAD+,AMP,GTP,GMP,Gln,ATP,延胡索酸,AMP与GMP的生成,（二）补救合成途径（salvage pathway） 概念：细胞利用现成的嘌呤碱基或嘌呤核苷重新合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成途径。 腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT），次黄嘌

5、呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）。,反应过程：,二、嘧啶核苷酸的合成 （一）从头合成 先合成嘧啶环，再由嘧啶和PRPP合成嘧啶核苷酸。 先合成UMP，再进一步转变为胞嘧啶核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸。,1、从头合成的过程： （1）UMP的合成： UMP合成原料：谷氨酰胺、CO2、（谷氨酰胺+CO2氨基甲酰磷酸）、天冬氨酸、PRPP。,合成过程： Gln+HCO3 H2N-CO-O-HPO3-+Glu,氨基甲酰磷酸合成酶,2ATP,2ADP,Pi,（2）UTP、CTP的合成： UMP UDP UTP UTP+Gln+ATP CTP+Glu+ADP+Pi,尿苷酸激酶,尿苷酸激酶,ATP,ATP,ADP,ADP,CTP合成酶,C CH CH N,NH2,N,O,C,R-5-PPP,（二）嘧啶核苷酸的补救合成,三、脱氧核糖核苷酸的生成： 脱氧核糖核苷酸（包括嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸）是在二磷酸核苷（NDP）水平还原生成的。,dNDP,NDP,ADPGDPCDPUDP,dADP dGDP dCDP dUDP,核糖核苷酸还原酶 Mg2+,NADP+H2O,NADPH+H+,C CH CH N,O,H N,O,C,dR-5-P,dUMP,C C CH N,O,H N,O,C,dR-5-P,dTMP,CH3,TMP合成酶,N5， N10-CH2-FH4,FH2,dTMPdTDPdTTP